Page 462 - 《软件学报》2026年第2期

毕昌兵 等: 5G 车联网中基于区块链的半分布式消息认证加密方案 941

1. 步骤 1: 计算所共享消息的加权评价反馈得分
2. While ( T c −t i < ∆t) do // T c 表示当前时间, ∆t 表示设定的阈值
3. Num+ = RS i,k ·w i,k
4. Den+ = RS i,k
5. Value = Num/Den
6. End while
7. 步骤 2: 计算最新信誉值
c
8. RS c+1 = RS +Value
i,k i,k
9. If RS c+1 < RSthld then
i,k
10. Let Addr i,k into Blacklist //若车辆更新后的信誉值小于给定阈值, 则将其加入黑名单
11. End if
12. Return RS c+1 //返回用户最新信誉值
i,k
说明: 信誉值可以衡量用户的诚实度, 它可以暗示用户发送消息的可信度与准确性. 接收消息的车辆可以根据

该消息的有用性对该条消息进行评价反馈. 例如, 可以设定阈值为 RSthld = 60, 评价反馈等级的集合为 w i ∈ {−2,−1,0,
1,2}, 依次代表恶意、没有帮助、不确定、有帮助和非常有帮助这 5 个等级. 参评车辆将评分反馈结果发送给 VMC,
收到消息并验证参评者身份合法性后, VMC 调用部署在区块链上的信誉值更新合约来更新被评车辆的信誉值.
3 系统模型

3.1 网络模型
本方案的网络模型如图 1 所示, 其中包括车辆、交通管理中心、区块链和 5G 基站这 4 种类型的实体, 对参
与网络的各实体的功能和细节描述如下.

VMC2blockchain
V2VMC
V2V
区块链 (blockchain)
1. 部署合约 5.上传反馈评分集合 5.上传反馈评分集合 5G Internet

5G 基站
(5G-BS)
2. 获取部分私钥 交通管理中心 4. 提交反馈评分 4. 提交反馈评分 交通管理中心 2. 部分私钥获取

(VMC 1 )
(VMC N )
4. 提交反馈评分 3. 发送共享信息 5G 车载单元 4. 提交反馈评分
3. 发送共享信息
(OBU)

3. 发送共享信息
3. 发送共享信息
区域 1 区域 N
图 1 网络模型图

(1) 交通管理中心 (VMC): VMC 分布在各区域, 具有强大的计算和存储能力. 各区域的 VMC 作为全节点加入
区块链, 共同维护联盟区块链, VMC 主要有以下 4 个功能.
a) 系统初始化: 各区域的 VMC 通过共识算法协商出系统所需参数, 进行系统初始化. 此外, VMC 需要将信誉
值更新合约部署到区块链上.